Este documento resume la química del agua y sus implicaciones ambientales. Explica que el agua contiene minerales disueltos que provienen de la disolución de rocas, y que las actividades humanas han aumentado la presencia de elementos contaminantes en el agua. La geoquímica ambiental estudia el origen, movimiento y reacciones de los contaminantes en el agua para evaluar la calidad del agua y proponer formas de mitigar y remediar la contaminación.

1. Química del Agua:
Implicaciones Ambientales
Alejandro Carrillo-ChávezAlejandro Carrillo-Chávez
Unidad de Ciencias de la TierraUnidad de Ciencias de la Tierra
UNICIT, Campus UNAM-UNICIT, Campus UNAM-
JuriquillaJuriquilla
Octubre, 2000Octubre, 2000

2. El agua, líquido vital para la
vida
 El agua es el compuestoEl agua es el compuesto
mas abundante en lamas abundante en la
superficie de nuestrosuperficie de nuestro
planeta.planeta.
 Lamentablemente, el 94%Lamentablemente, el 94%
es agua salada y no es aptaes agua salada y no es apta
para consumo humano.para consumo humano.
 El restante 6% está enEl restante 6% está en
hielo glaciar, subsuelo, ríoshielo glaciar, subsuelo, ríos
y lagos.y lagos.

3. Agua subterránea
 El agua subterránea es laEl agua subterránea es la
que se encuentra en elque se encuentra en el
subsuelo y es la más usadasubsuelo y es la más usada
en nuestro país.en nuestro país.
 Se extrae por medio deSe extrae por medio de
pozos perforados hasta 600pozos perforados hasta 600
metros.metros.
 Su recarga esSu recarga es muy lentamuy lenta
(decenas a cientos de años).(decenas a cientos de años).

4. Química del agua (H2O)
 El agua (HEl agua (H22O), nunca esO), nunca es
pura. Siempre tiende apura. Siempre tiende a
disolver minerales.disolver minerales.
 El agua potable necesitaEl agua potable necesita
tener entre 200 y 500 mgtener entre 200 y 500 mg
de minerales disueltos ende minerales disueltos en
cada litro de agua (ej.cada litro de agua (ej.
calcio y carbonatos).calcio y carbonatos).

5. Sólidos disueltos en el agua
 Los principales elementosLos principales elementos
disueltos en el agua son:disueltos en el agua son:
sodio, potasio, calcio,sodio, potasio, calcio,
magnesio, carbonato,magnesio, carbonato,
sulfato y cloro (elementossulfato y cloro (elementos
mayores).mayores).
 Sin embargo, hay una granSin embargo, hay una gran
cantidad de otros elementoscantidad de otros elementos
en proporciones muyen proporciones muy
pequeñas (elementos traza).pequeñas (elementos traza).

6. Elementos traza esenciales
 Los principalesLos principales
elementos trazaelementos traza
esenciales son: Fe, Mn,esenciales son: Fe, Mn,
Zn, F, I, NOZn, F, I, NO33, PO, PO44, y, y
muchos otros.muchos otros.
 Las concentraciones deLas concentraciones de
estos elementosestos elementos
generalmente están engeneralmente están en
unos cuantosunos cuantos
miligramos por cadamiligramos por cada
litro de agua (mg/l).litro de agua (mg/l).

7. Elementos traza no esenciales
 Sin embargo existenSin embargo existen
mucho otros ionesmucho otros iones
disueltos en el aguadisueltos en el agua
natural que no tienen unanatural que no tienen una
función biológica.función biológica.
 Algunos de estos son: As,Algunos de estos son: As,
Se, Pb, Cr, Cd, etc.Se, Pb, Cr, Cd, etc.
 Sus concentracionesSus concentraciones
generalmente están engeneralmente están en
fracciones de mg/l.fracciones de mg/l.

8. ¿De donde vienen los elementos
disueltos en el agua?
 El agua de lluvia incorporaEl agua de lluvia incorpora
OO22 y COy CO22 de la atmósfera.de la atmósfera.
 Al caer la lluvia disuelveAl caer la lluvia disuelve
minerales de las rocas.minerales de las rocas.
 Al infiltrarse en el subsueloAl infiltrarse en el subsuelo
disuelve aún masdisuelve aún mas
minerales.minerales.
 De esta manera el agua vaDe esta manera el agua va
adquiriendo mas elementosadquiriendo mas elementos
disueltos.disueltos.

9. Poder físico y químico del agua
 El agua tiene un granEl agua tiene un gran
poder físico.poder físico.
 Las tormentasLas tormentas
arrastran miles dearrastran miles de
toneladas detoneladas de
material.material.
 El agua disuelveEl agua disuelve
anualmente tambiénanualmente también
miles de toneladas demiles de toneladas de
minerales.minerales.

10. Fuentes naturales de elementos
traza
 Algunos eventos naturalesAlgunos eventos naturales
como volcanes y zonas decomo volcanes y zonas de
minas aportan elementosminas aportan elementos
traza al agua natural entraza al agua natural en
cantidades altas.cantidades altas.
 Esto produce queEsto produce que
localmente el agua no sealocalmente el agua no sea
potable.potable.
 Cuando un elemento esCuando un elemento es
toxico se dice que estoxico se dice que es
contaminante.contaminante.

11. Fuentes humanas de elementos
contaminantes  Sin embargo, y desde laSin embargo, y desde la
revolución industrial, losrevolución industrial, los
desperdicios del ladesperdicios del la
sociedad aportan gransociedad aportan gran
cantidad de elementoscantidad de elementos
tóxicos al aguatóxicos al agua
 Esto produce cantidadesEsto produce cantidades
anómalas de elementosanómalas de elementos
contaminantes en el aguacontaminantes en el agua
(principalmente(principalmente
subterránea)subterránea)..

12. Contaminación del agua
 Lamentablemente elLamentablemente el
número de sustanciasnúmero de sustancias
potencialmente tóxicaspotencialmente tóxicas
que usamos y queque usamos y que
tiramos aumenta día contiramos aumenta día con
día.día.
 De hecho, no se sabe elDe hecho, no se sabe el
impacto ambiental deimpacto ambiental de
muchas de estasmuchas de estas
sustancias.sustancias.

13. Niveles de contaminación
 Por increíble quePor increíble que
parezca, solo separezca, solo se
necesitan unasnecesitan unas
fracciones de mg/l defracciones de mg/l de
algunos elementos paraalgunos elementos para
ser contaminantes.ser contaminantes.
 Ejemplo: As (0.05), CdEjemplo: As (0.05), Cd
(0.01), Se (0.01), Hg(0.01), Se (0.01), Hg
(0.002), Pb (0.05)(0.002), Pb (0.05)
 Muchos orgánicos.Muchos orgánicos.

14. Contaminación industrial y
municipal
 Aunque existe unaAunque existe una
Normatividad AmbientalNormatividad Ambiental
Oficial. Existen miles deOficial. Existen miles de
sitios potencialmentesitios potencialmente
contaminantes.contaminantes.
 Ejemplo: Sitios mineros,Ejemplo: Sitios mineros,
basureros, sitiosbasureros, sitios
industriales, tiraderosindustriales, tiraderos
clandestinos, derrames declandestinos, derrames de
petróleo, etc, etcpetróleo, etc, etc..

15. Grado de contaminación actual
 Países del primer mundoPaíses del primer mundo
tienen un inventario detienen un inventario de
sus sitios contaminados esus sitios contaminados e
invierten grandes sumasinvierten grandes sumas
en restauración yen restauración y
limpieza.limpieza.
 Sin embargo, en los paísesSin embargo, en los países
en desarrollo, no existe talen desarrollo, no existe tal
inventario.inventario.
 Lo cual es una prioridadLo cual es una prioridad
a nivel nacionala nivel nacional..

16. Investigaciones de geoquímica
ambiental
 La geoquímica ambientalLa geoquímica ambiental
investiga el origen,investiga el origen,
movilidad,movilidad,
características,características,
reacciones, etc., de losreacciones, etc., de los
contaminantes en agua.contaminantes en agua.
 Se basa en trabajos deSe basa en trabajos de
campo e investigacionescampo e investigaciones
de laboratorio.de laboratorio.
 Día con día mas gente seDía con día mas gente se
interesa esta área.interesa esta área.

17. Objetivos de la geo-química del
agua  Evaluar la calidad de lasEvaluar la calidad de las
fuentes de agua.fuentes de agua.
 Realizar un inventario deRealizar un inventario de
sitios contaminados.sitios contaminados.
 Investigar característicasInvestigar características
de elementosde elementos
contaminantes.contaminantes.
 Investigar reacciones yInvestigar reacciones y
cambios en el agua.cambios en el agua.
 Proponer acciones deProponer acciones de
mitigación, remediación.mitigación, remediación.

18. Metas de la geo-química del
agua
 Promover la concienciaPromover la conciencia
ambiental.ambiental.
 Conseguir financiamientoConseguir financiamiento
para las investigaciones.para las investigaciones.
 Promover acciones dePromover acciones de
mitigación, contención ymitigación, contención y
remediación de sitiosremediación de sitios
contaminados.contaminados.
 Mantener un ambienteMantener un ambiente
limpio, y heredarlo a laslimpio, y heredarlo a las
próximas generaciones.próximas generaciones.